QCM : Solutions aqueuses électrolytiques — 18 questions

Question 1

1. Quelle caractéristique décrit correctement un solide ionique à l’état solide ?

Il est électriquement positif grâce à l’accumulation de cations

Il est électriquement neutre tout en étant constitué d’ions ordonnés

Il est formé de molécules neutres dépourvues d’ions

Il est électriquement négatif grâce à l’accumulation d’anions

Explication

Un solide ionique est un cristal formé de cations et d’anions dont les charges se compensent globalement. Cette neutralité concerne l’ensemble du cristal, même si les ions peuvent devenir mobiles après dissolution.

Answer

Il est électriquement neutre tout en étant constitué d’ions ordonnés

Question 2

2. Que précise l’écriture de la dissolution d’un solide ionique dans l’eau ?

La masse volumique du cristal avant son immersion

Les ions formés et leurs proportions dans la solution

La vitesse de déplacement des électrons dans l’eau

La température à laquelle le solide devient liquide

Explication

La dissolution indique en quels ions le composé se dissocie et dans quelles proportions. La fusion correspond à un changement d’état et ne décrit pas la formation d’ions aqueux.

Answer

Les ions formés et leurs proportions dans la solution

Question 3

3. Quelle équation représente la dissolution du chlorure de sodium dans l’eau ?

\mathrm{NaCl(s) \rightarrow Na^-(aq) + Cl^+(aq)}

\mathrm{NaCl(s) \rightarrow Na^{2+}(aq) + Cl^{2-}(aq)}

\mathrm{NaCl(s) \rightarrow Na^+(aq) + Cl^-(aq)}

\mathrm{NaCl(s) \rightarrow Na^+(aq) + 2Cl^-(aq)}

Explication

Le chlorure de sodium fournit un ion sodium $\mathrm{Na^+}$ et un ion chlorure $\mathrm{Cl^-}$ par unité dissoute. Les autres écritures modifient les charges ioniques ou les proportions du composé.

Answer

$$\mathrm{NaCl(s) \rightarrow Na^+(aq) + Cl^-(aq)}$$

Question 4

4. Une solution de chlorure d’aluminium a une concentration en soluté $C(\mathrm{AlCl_3})$ . Quelle relation relie cette concentration aux concentrations ioniques ?

C(\mathrm{AlCl_3})=\frac{1}{3}[\mathrm{Al^{3+}}]=[\mathrm{Cl^-}]

C(\mathrm{AlCl_3})=[\mathrm{Al^{3+}}]=3[\mathrm{Cl^-}]

C(\mathrm{AlCl_3})=[\mathrm{Al^{3+}}]=\frac{1}{3}[\mathrm{Cl^-}]

C(\mathrm{AlCl_3})=3[\mathrm{Al^{3+}}]=[\mathrm{Cl^-}]

Explication

Chaque unité de $\mathrm{AlCl_3}$ produit un ion $\mathrm{Al^{3+}}$ et trois ions $\mathrm{Cl^-}$ , d’où la relation indiquée. La concentration en ions chlorure est donc trois fois celle des ions aluminium.

Answer

$$C(\mathrm{AlCl_3})=[\mathrm{Al^{3+}}]=\frac{1}{3}[\mathrm{Cl^-}]$$

Question 5

5. Comment définit-on une solution électrolytique ?

Une solution solide qui contient des électrons libres

Une solution moléculaire qui bloque le courant électrique

Une solution aqueuse dépourvue de particules chargées

Une solution ionique qui conduit le courant électrique

Explication

Une solution électrolytique est une solution ionique conductrice du courant. Sa conduction repose sur la présence de particules chargées mobiles, et non sur un réseau solide ou sur l’absence d’ions.

Answer

Une solution ionique qui conduit le courant électrique

Question 6

6. Dans une solution ionique reliée à un générateur, comment les ions se déplacent-ils ?

Les cations et les anions vont vers la borne positive

Les cations vont vers la borne positive et les anions vers la borne négative

Les cations vont vers la borne négative et les anions vers la borne positive

Les cations et les anions vont vers la borne négative

Explication

Les ions positifs sont attirés par la borne négative, tandis que les ions négatifs sont attirés par la borne positive. Ce déplacement opposé des ions assure le transport du courant dans la solution.

Answer

Les cations vont vers la borne négative et les anions vers la borne positive

Question 7

7. Une portion de solution présente une résistance de $5\,\Omega$ et est traversée par un courant de $0{,}20\,\mathrm{A}$ . Quelle est sa conductance ?

5{,}0\,\mathrm{S}

1{,}0\,\mathrm{S}

25\,\mathrm{S}

0{,}20\,\mathrm{S}

Explication

La conductance est l’inverse de la résistance, donc $G=1/R=1/5=0{,}20\,\mathrm{S}$ . La valeur $5{,}0\,\mathrm{S}$ correspondrait à la résistance exprimée avec une unité incorrecte.

Answer

$$0{,}20\,\mathrm{S}$$

Question 8

8. Pour une solution donnée, comment évolue la conductance lorsque la surface immergée est augmentée et que l’écartement des électrodes reste constant ?

Elle devient nulle, car la surface perturbe la solution

Elle reste constante, car elle ne dépend pas de la géométrie

Elle augmente, car

G=\sigma\frac{S}{L}

Elle diminue, car

G=\sigma\frac{L}{S}

Explication

À solution et écartement constants, la relation $G=\sigma S/L$ montre que la conductance augmente avec la surface immergée. La conductivité $\sigma$ caractérise la solution, tandis que la conductance dépend aussi de la géométrie.

Answer

Elle augmente, car $$G=\sigma\frac{S}{L}$$

Question 9

9. Quelle grandeur caractérise le pouvoir conducteur propre d’une solution et s’exprime en $\mathrm{S\cdot m^{-1}}$ ?

La constante de cellule

k=\frac{S}{L}

La conductance

G=\frac{S}{\sigma L}

La résistance

R=\frac{G}{\sigma}

La conductivité

\sigma=G\frac{L}{S}

Explication

La conductivité $\sigma$ quantifie le caractère conducteur de la solution et se calcule par $\sigma=GL/S$ . Contrairement à la conductance, elle est définie pour la solution indépendamment de la géométrie des électrodes.

Answer

La conductivité $$\sigma=G\frac{L}{S}$$

Question 10

10. Quelle expression représente la loi de Kohlrausch pour une solution contenant plusieurs ions ?

\sigma=\sum_i\lambda_i[X_i]

\sigma=\prod_i\lambda_i[X_i]

\sigma=\sum_i\lambda_i/[X_i]

\sigma=\sum_i[X_i]/\lambda_i

Explication

La loi de Kohlrausch additionne les contributions de chaque ion, obtenues en multipliant sa conductivité molaire ionique par sa concentration. Les expressions utilisant une division ou un produit ne décrivent pas cette relation additive.

Answer

$$\sigma=\sum_i\lambda_i[X_i]$$

Question 11

11. Quelle expression donne la conductivité d’une solution de chlorure de sodium de concentration $C(\mathrm{NaCl})$ ?

\sigma=\lambda_{\mathrm{Na^+}}\lambda_{\mathrm{Cl^-}}C(\mathrm{NaCl})

\sigma=(\lambda_{\mathrm{Na^+}}+3\lambda_{\mathrm{Cl^-}})C(\mathrm{NaCl})

\sigma=(\lambda_{\mathrm{Na^+}}+\lambda_{\mathrm{Cl^-}})C(\mathrm{NaCl})

\sigma=(\lambda_{\mathrm{Na^+}}-\lambda_{\mathrm{Cl^-}})C(\mathrm{NaCl})

Explication

Le chlorure de sodium se dissocie en quantités égales d’ions sodium et chlorure, d’où la somme de leurs deux conductivités molaires ioniques. Le coefficient 3 devant le chlorure concerne une formule comme celle du chlorure d’aluminium, pas celle du chlorure de sodium.

Answer

$$\sigma=(\lambda_{\mathrm{Na^+}}+\lambda_{\mathrm{Cl^-}})C(\mathrm{NaCl})$$

Question 12

12. Une solution a une concentration de $2{,}5\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ ; quelle est sa concentration en $\mathrm{mol\cdot m^{-3}}$ ?

250\ \mathrm{mol\cdot m^{-3}}

0{,}00025\ \mathrm{mol\cdot m^{-3}}

0{,}0025\ \mathrm{mol\cdot m^{-3}}

2500\ \mathrm{mol\cdot m^{-3}}

Explication

La conversion utilise $1\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}=10^3\ \mathrm{mol\cdot m^{-3}}$ , donc $2{,}5\times10^3=2500\ \mathrm{mol\cdot m^{-3}}$ . Les valeurs plus faibles correspondent à une conversion dans le mauvais sens ou à un facteur incorrect.

Answer

$$2500\ \mathrm{mol\cdot m^{-3}}$$

Question 13

13. Un ion se déplace dans un champ électrique uniforme ; quelle relation permet de calculer sa vitesse à partir de sa mobilité ?

v=\mu+E

v=\mu/E

v=E/\mu

v=\mu E

Explication

La mobilité relie directement la vitesse de l’ion au champ électrique par $v=\mu E$ . Une division ou une addition ne correspond pas à la définition de la mobilité ionique.

Answer

$$v=\mu E$$

Question 14

14. Quel est le principe d’un dosage par étalonnage ?

Mesurer la masse du soluté après évaporation complète du solvant

Comparer une mesure inconnue à une gamme de solutions étalons connues

Déduire la concentration à partir de la température d’ébullition de la solution

Ajouter progressivement un réactif jusqu’à observer un changement de couleur

Explication

Le dosage par étalonnage détermine une concentration inconnue en la comparant à des solutions dont les concentrations sont connues. Le changement de couleur et l’évaporation correspondent à d’autres méthodes analytiques.

Answer

Comparer une mesure inconnue à une gamme de solutions étalons connues

Question 15

15. Dans quel ordre réalise-t-on un dosage conductimétrique par étalonnage ?

Préparer les étalons, mesurer leurs conductivités, tracer la droite, puis déterminer la concentration inconnue

Mesurer l’inconnue, choisir sa concentration, préparer les étalons, puis tracer la droite

Préparer l’inconnue, mesurer sa conductivité, ignorer les étalons, puis lire directement la concentration

Tracer la droite, mesurer les étalons, diluer l’inconnue, puis fixer sa concentration

Explication

La méthode commence par la préparation des solutions étalons et la mesure de leur conductivité afin de construire la relation $\sigma=f(c)$ , puis la mesure inconnue est reportée sur cette relation. Les concentrations étalons sont donc connues avant l’exploitation de la solution inconnue.

Answer

Préparer les étalons, mesurer leurs conductivités, tracer la droite, puis déterminer la concentration inconnue

Question 16

16. Pourquoi la courbe d’étalonnage $\sigma=f(c)$ est-elle une droite passant par l’origine ?

Parce que la conductivité dépend principalement de la température de la solution

Parce que la conductivité reste constante quand la concentration augmente

Parce que la conductivité est proportionnelle à la concentration en soluté ionique

Parce que la concentration est inversement proportionnelle à la conductivité

Explication

La proportionnalité entre conductivité et concentration impose une relation linéaire passant par l’origine. Une conductivité constante ou une relation inverse ne permettrait pas d’obtenir cette droite d’étalonnage.

Answer

Parce que la conductivité est proportionnelle à la concentration en soluté ionique

Question 17

17. Pour une solution de $\mathrm{PbCl_2}$ de concentration molaire $c$ , quelle expression relie sa conductivité $\sigma$ aux conductivités molaires ioniques des ions présents ?

\sigma=c(\lambda_{\mathrm{Pb^{2+}}}+2\lambda_{\mathrm{Cl^-}})

\sigma=c(2\lambda_{\mathrm{Pb^{2+}}}+\lambda_{\mathrm{Cl^-}})

\sigma=c(\lambda_{\mathrm{Pb^{2+}}}+\lambda_{\mathrm{Cl^-}})

\sigma=2c(\lambda_{\mathrm{Pb^{2+}}}+\lambda_{\mathrm{Cl^-}})

Explication

Chaque unité de $\mathrm{PbCl_2}$ dissoute fournit un ion $\mathrm{Pb^{2+}}$ et deux ions $\mathrm{Cl^-}$ , d’où le facteur 2 devant $\lambda_{\mathrm{Cl^-}}$ . L’expression sans ce facteur correspondrait à une dissociation produisant un seul ion chlorure par ion plomb, comme dans $\mathrm{NaCl}$ .

Answer

$$\sigma=c(\lambda_{\mathrm{Pb^{2+}}}+2\lambda_{\mathrm{Cl^-}})$$

Question 18

18. Une solution saturée contient un solide ionique de masse molaire $M=200\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}$ à la concentration $c=0{,}050\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ . Quelle est sa solubilité massique $s$ ?

0{,}010\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}

4\,000\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}

10\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}

0{,}00025\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}

Explication

La solubilité massique se calcule par $s=Mc$ , donc $s=200\times0{,}050=10\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}$ . La concentration $c$ est molaire en $\mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ , tandis que $s$ s’exprime en $\mathrm{g\cdot L^{-1}}$ , ce qui exclut une simple conservation numérique de la valeur de $c$ .

Answer

$$10\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}$$

QCM : Solutions aqueuses électrolytiques — 18 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle caractéristique décrit correctement un solide ionique à l’état solide ?

2. Que précise l’écriture de la dissolution d’un solide ionique dans l’eau ?

3. Quelle équation représente la dissolution du chlorure de sodium dans l’eau ?

4. Une solution de chlorure d’aluminium a une concentration en soluté $C(\mathrm{AlCl_3})$ . Quelle relation relie cette concentration aux concentrations ioniques ?

5. Comment définit-on une solution électrolytique ?

6. Dans une solution ionique reliée à un générateur, comment les ions se déplacent-ils ?

7. Une portion de solution présente une résistance de $5\,\Omega$ et est traversée par un courant de $0{,}20\,\mathrm{A}$ . Quelle est sa conductance ?

8. Pour une solution donnée, comment évolue la conductance lorsque la surface immergée est augmentée et que l’écartement des électrodes reste constant ?

9. Quelle grandeur caractérise le pouvoir conducteur propre d’une solution et s’exprime en $\mathrm{S\cdot m^{-1}}$ ?

10. Quelle expression représente la loi de Kohlrausch pour une solution contenant plusieurs ions ?

11. Quelle expression donne la conductivité d’une solution de chlorure de sodium de concentration $C(\mathrm{NaCl})$ ?

12. Une solution a une concentration de $2{,}5\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ ; quelle est sa concentration en $\mathrm{mol\cdot m^{-3}}$ ?

13. Un ion se déplace dans un champ électrique uniforme ; quelle relation permet de calculer sa vitesse à partir de sa mobilité ?

14. Quel est le principe d’un dosage par étalonnage ?

15. Dans quel ordre réalise-t-on un dosage conductimétrique par étalonnage ?

16. Pourquoi la courbe d’étalonnage $\sigma=f(c)$ est-elle une droite passant par l’origine ?

17. Pour une solution de $\mathrm{PbCl_2}$ de concentration molaire $c$ , quelle expression relie sa conductivité $\sigma$ aux conductivités molaires ioniques des ions présents ?

18. Une solution saturée contient un solide ionique de masse molaire $M=200\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}$ à la concentration $c=0{,}050\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ . Quelle est sa solubilité massique $s$ ?

Révisez avec les flashcards

Approfondir avec la fiche

Cours similaires

Démarche scientifique et statistiques biologiques

Vision et méthodes d’imagerie

Prévention des risques naturels

Grandeurs et mesures physiques

Freinet et Reggio Emilia

Histoire et évolution du travail social

Crée tes propres QCM

QCM : Solutions aqueuses électrolytiques — 18 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle caractéristique décrit correctement un solide ionique à l’état solide ?

2. Que précise l’écriture de la dissolution d’un solide ionique dans l’eau ?

3. Quelle équation représente la dissolution du chlorure de sodium dans l’eau ?

4. Une solution de chlorure d’aluminium a une concentration en soluté C(AlCl3)C(\mathrm{AlCl_3})C(AlCl3​). Quelle relation relie cette concentration aux concentrations ioniques ?

5. Comment définit-on une solution électrolytique ?

6. Dans une solution ionique reliée à un générateur, comment les ions se déplacent-ils ?

7. Une portion de solution présente une résistance de 5 Ω5\,\Omega5Ω et est traversée par un courant de 0,20 A0{,}20\,\mathrm{A}0,20A. Quelle est sa conductance ?

8. Pour une solution donnée, comment évolue la conductance lorsque la surface immergée est augmentée et que l’écartement des électrodes reste constant ?

9. Quelle grandeur caractérise le pouvoir conducteur propre d’une solution et s’exprime en S⋅m−1\mathrm{S\cdot m^{-1}}S⋅m−1 ?

10. Quelle expression représente la loi de Kohlrausch pour une solution contenant plusieurs ions ?

11. Quelle expression donne la conductivité d’une solution de chlorure de sodium de concentration C(NaCl)C(\mathrm{NaCl})C(NaCl) ?

12. Une solution a une concentration de 2,5 mol⋅L−12{,}5\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}2,5 mol⋅L−1 ; quelle est sa concentration en mol⋅m−3\mathrm{mol\cdot m^{-3}}mol⋅m−3 ?

13. Un ion se déplace dans un champ électrique uniforme ; quelle relation permet de calculer sa vitesse à partir de sa mobilité ?

14. Quel est le principe d’un dosage par étalonnage ?

15. Dans quel ordre réalise-t-on un dosage conductimétrique par étalonnage ?

16. Pourquoi la courbe d’étalonnage σ=f(c)\sigma=f(c)σ=f(c) est-elle une droite passant par l’origine ?

17. Pour une solution de PbCl2\mathrm{PbCl_2}PbCl2​ de concentration molaire ccc, quelle expression relie sa conductivité σ\sigmaσ aux conductivités molaires ioniques des ions présents ?

18. Une solution saturée contient un solide ionique de masse molaire M=200 g⋅mol−1M=200\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}M=200 g⋅mol−1 à la concentration c=0,050 mol⋅L−1c=0{,}050\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}c=0,050 mol⋅L−1. Quelle est sa solubilité massique sss ?

Révisez avec les flashcards

Approfondir avec la fiche

Cours similaires

Démarche scientifique et statistiques biologiques

Vision et méthodes d’imagerie

Prévention des risques naturels

Grandeurs et mesures physiques

Freinet et Reggio Emilia

Histoire et évolution du travail social

Crée tes propres QCM

4. Une solution de chlorure d’aluminium a une concentration en soluté $C(\mathrm{AlCl_3})$ . Quelle relation relie cette concentration aux concentrations ioniques ?

7. Une portion de solution présente une résistance de $5\,\Omega$ et est traversée par un courant de $0{,}20\,\mathrm{A}$ . Quelle est sa conductance ?

9. Quelle grandeur caractérise le pouvoir conducteur propre d’une solution et s’exprime en $\mathrm{S\cdot m^{-1}}$ ?

11. Quelle expression donne la conductivité d’une solution de chlorure de sodium de concentration $C(\mathrm{NaCl})$ ?

12. Une solution a une concentration de $2{,}5\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ ; quelle est sa concentration en $\mathrm{mol\cdot m^{-3}}$ ?

16. Pourquoi la courbe d’étalonnage $\sigma=f(c)$ est-elle une droite passant par l’origine ?

17. Pour une solution de $\mathrm{PbCl_2}$ de concentration molaire $c$ , quelle expression relie sa conductivité $\sigma$ aux conductivités molaires ioniques des ions présents ?

18. Une solution saturée contient un solide ionique de masse molaire $M=200\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}$ à la concentration $c=0{,}050\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ . Quelle est sa solubilité massique $s$ ?